為什麼一根金屬絲在一點快速反覆摺疊,金屬絲就很容易斷了?

為什麼一根金屬絲在一點快速反覆摺疊,金屬絲就很容易斷了?好朋友1307218782018-07-18 09:54:36

其實可以簡單理解為:每次彎折,彎折處總是以內側為支點,將外側拉伸、變細。以此往復。最終超過拉伸強度極限而斷裂。用較常見的3、5毫米的鋁線材,可以明顯看到這個過程。斷裂口跟拉伸強度試驗斷裂口類似。

當然,實際情況會複雜很多。

為什麼一根金屬絲在一點快速反覆摺疊,金屬絲就很容易斷了?單少傑2018-07-17 22:13:38

因為金屬原子移位嚴重。

金屬,比如一段鐵絲,看上去是一個堅硬的整體,其實如果你看它的微觀結構,你會發現它很像是無數個小球堆疊在一起。這些小球就是金屬的原子,它們透過金屬鍵相連。

金屬鍵跟離子鍵、共價鍵一樣,也是化學鍵的一種,主要在金屬中存在,是金屬離子之間的靜電吸引力形成的。

而且就像氯化鈉這樣的化合物一樣,金屬原子之間也會透過金屬鍵相連,形成有序的晶體結構,這種晶體雖然不像鑽石的晶體那麼透明,但也確實是一種有明確形態的晶體。一根鐵絲就是無數鐵原子組成了無數個這樣的晶體最終在宏觀上呈現的樣子。

當我們彎折一根鐵絲時,在微觀上,已經有無數的原子發生了移位,小晶體被破壞了,只是因為還有更多的晶體,所以鐵絲沒有斷裂。只是當多次摺疊後,太多的原子發生了移位,大量的晶體破壞,最終在宏觀上,鐵絲就斷了。而我們快速摺疊,相當於對鐵絲做了功,這些功讓鐵絲溫度上升,金屬原子因為獲得了能量,變得更活躍,更容易發生移位,晶體更容易被破壞,才讓金屬絲更容易被折斷。